Registration Number
0826U004158, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
31-08-2026
popup.evolution
.
Title
Improvement of the Technology for Constructing the Road Subgrade and Pavement Base Using Fly Ash
Author
Viktor Skoropadskyi,
popup.head Liudmyla Bondarenko
popup.head Vjacheslav Savenko
popup.opponent Mykola Kuzlo
popup.opponent Yevhen Dorozhko
popup.review Sergii Baran
popup.review Oleksandr Chechuha
popup.rada
National Transport University
Description
У першому розділі виконано аналітичний огляд наукових праць і практичного досвіду використання золи-винесення як техногенного мінерального матеріалу в дорожньому будівництві. Розглянуто природу її утворення, фізико-хімічні та мінералогічні властивості, класифікацію, пуцоланову й гідравлічну активність, а також основні напрями застосування у світі та в Україні.
У другому розділі обґрунтовано планування та програму експериментальних досліджень впливу золи-винесення на фізико-механічні й експлуатаційні властивості ґрунтових та щебенево-піщаних сумішей для дорожнього будівництва. Для неукріплених ґрунтових сумішей основним фактором прийнято вміст золи-винесення, для укріплених ґрунтів і ЩПС – вміст золи-винесення та цементу.
У третьому розділі виконано комплекс випробувань вихідних матеріалів, ґрунтозольних, цементно-ґрунтових, цементозольних ґрунтових сумішей і укріплених ЩПС, зокрема визначено вологість, щільність, гранулометричний склад, оптимальну вологість, максимальну щільність, показники пластичності, міцність при стиску, водонасичення, набухання, водостійкість, морозостійкість та деформаційні характеристики. Отримані результати порівняно з контрольними складами без золи, що дозволило кількісно оцінити зміну властивостей матеріалів залежно від її вмісту та встановити закономірності структуроутворення в системах «ґрунт – зола», «ґрунт – цемент – зола» і «ЩПС – цемент – зола». Встановлено, що введення золи сприяє поліпшенню гранулометричного складу, заповненню порового простору, підвищенню ущільнюваності, зниженню водочутливості та покращенню деформаційних характеристик матеріалів у раціональному діапазоні її вмісту. Для ґрунтів земляного полотна раціональним є введення 15–20 % золи, для ґрунтів, укріплених цементом, – 15–20 % золи у поєднанні з близько 5 % цементу, а для укріплених щебенево-піщаних сумішей – 10–15 % золи як практичний технологічний діапазон. Побудовані математичні моделі підтверджено статистично; коефіцієнти кореляції становлять від 0,84 до 0,99, а середня похибка апроксимації не перевищує 10 %. Отримані результати підтверджують доцільність застосування золи-винесення як техногенного мінерального компонента для підвищення ефективності дорожньо-будівельних матеріалів і зменшення частки традиційних природних ресурсів.
У четвертому розділі обґрунтовано практичне застосування золи-винесення в земляному полотні та шарах основи дорожнього одягу. Встановлено раціональні межі її використання: 15–20 % – для ґрунтів земляного полотна, 15–20 % – для ґрунтів, укріплених цементом, та 10–15 % – для щебенево-піщаних сумішей, укріплених цементом. Показано, що введення золи поліпшує структуру матеріалів, знижує їх водочутливість, підвищує деформаційні характеристики, довговічність і несучу здатність конструктивних шарів. Наведено вимоги до матеріалів, технологічну послідовність приготування сумішей, особливості влаштування шарів із застосуванням золи-винесення та систему контролю якості. За результатами розрахункової перевірки встановлено, що введення 20 % золи до ґрунту, укріпленого 5 % цементу, забезпечує підвищення модуля пружності з 228 до 308 МПа, а введення 12 % золи до ЩПС 40, укріпленої 3 % цементу, – з 559 до 720 МПа. Це дозволило зменшити товщину шару укріпленого ґрунту з 20 до 18 см, а шару ЩПС 40 – з 15 до 14 см без погіршення розрахункових показників дорожньої конструкції. Загальний модуль пружності конструкції збільшився з 375 до 502 МПа, а коефіцієнт запасу міцності за пружним прогином – з 1,12 до 1,49. Техніко-економічний розрахунок підтвердив доцільність запропонованих рішень: сукупна економія для двох конструктивних шарів становить 64 019,80 грн на 1000 м², а з урахуванням обробки верхньої частини земляного полотна – 77 219,80 грн на 1000 м², що становить 14,76 %.
Ключові слова: автомобільна дорога, земляне полотно, зола-винесення, утилізації відходів, дорожній одяг, напружено-деформований стан, деформація, модуль пружності, дорожнє покриття, ґрунт, ущільнення, статичне навантаження, міцність і довговічність, фізико-механічні характеристики, коефіцієнт міцності.
Registration Date
2026-07-30
popup.nrat_date
2026-07-30 / 2026-09-03
